17 第二十、二十一章 电磁波与信息时代、能源材料与社会 学业水平测试-【全程复习大考卷】2025-2026学年新教材九年级全一册物理(沪科版2024)

第二十、二十一章学业水平测试 (时间：60分钟满分：100分) 题序 二 三 总分 得分 一、选择题（每题3分，共36分） 1.下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是 ( A.钻木取火是将内能转化为机械能 咖 B.氢气燃烧是将化学能转化为内能 C.汽油机工作过程中，燃料完全燃烧放出的内能只有部分转化为 机械能，剩下的能量凭空消失了 D.人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生 2.新素材〔时事热点〕2021年9月30日9时47分，世界首个非补燃 压缩空气储能电站—江苏金坛盐穴压缩空气储能向国家电网 发出第一度电。该技术是用电网过剩或非峰值电能将空气压缩 至高压状态，并储存至地下盐穴，在高峰用电时，再将压缩空气加 以释放做功发电。储能过程的能量转化是 () A.电能转化为机械能再转化为化学能 救 B.电能转化为机械能再转化为内能 C.电能转化为内能再转化为化学能 D.机械能转化为电能再转化为机械能 3.移动通信主要是利用微波传递信号的，某微波频率为2×10°Hz, 下列说法正确的是 A.该微波的周期为5×10~10s B.不同频率的微波，波长均相同 C.微波在真空中的传播速度为340m/s D.微波不存在电磁污染 4.从古至今，人类活动离不开对信息的收集、传递和使用。下列说 法错误的是 ( A.手机只能发射电磁波，不能接收电磁波 B.“北斗”卫星导航系统是利用电磁波传递信息的 C.5G技术采用无线电波传输信息，无线电波是电磁波 D.光纤通信是利用光在光导纤维中进行多次反射来传递信息的 5.新素材〔传统文化〕中国古代玩具饮水鸟被誉为“爱因斯坦也吃惊 的玩具”，如图所示。它的神奇之处在于能不停地点头“喝”水。 它的下球中装有乙醚（乙醚极易汽化），乙醚吸收空气中的热量 辦 汽化后气压增大将乙醚压人上球，饮水鸟的重心上移“低头喝 水”，如图乙；此时上下球连通气压相同，乙醚流回下球，恢复甲图 状态，如此反复。下列说法正确的是 () 乙醚 支 水架 醚 见 A.“饮水鸟”的能量转化过程不遵循能量守恒定律 B.即使没有能量补充，“饮水鸟”也不会停止运动 C.下球中乙醚汽化的过程，是通过热传递的方式改变了内能大小 D.“饮水鸟”将机械能转化为内能，使乙醚内能增加发生汽化 现象 6.新素材〔科技创新)图甲是“磁控胶囊胃镜”，其重为0.05N。它只 需患者随水吞下，经过15min左右便可完成胃部检查。图乙是 医生通过精确操控体外磁场来控制磁控胶囊胃镜在胃内的运动， 按照需要的角度对病灶重点拍摄照片。在这个过程中，图像被 5G无线传输至便携记录器。下列说法正确的是 () 为 A.磁控胶囊胃镜不具有磁性 B.磁控胶囊胃镜在胃中每下降1cm,重力做功0.05J C.如果医生想扫描更大范围时，应操作机器人靠近此区域 D.图像通过电磁波传输至便携记录器 7.周末，小明参观了省科技馆，通过参观他深深感受到了科技的魅 力。下列有关科学技术的叙述不正确的是 () A.我国自主研发的“北斗”卫星导航系统，通过电磁波提供定位服务 B.5G比4G传递信息更快，是因为它使用的电磁波传播速度更快 C.若实现常温超导，会大大减少输电过程中能量的损失 D.太阳能电池利用的单晶硅是半导体材料 8.新素材〔传统文化〕《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工 具一“高转筒车”（如图），使用时下方转轮安装在河道中，流水 驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹简将水从河里源源不断输送 到上方农田中。下列说法正确的是 A.这是一台“永动机” B.该机械不符合能量转化和守恒定律 C.水在输送过程中的重力势能增加 D.转轮转速越快输水做功的效率越高 9.如图是电磁波及其应用事例，下列说法正确的是 106 108 1010 102104 1016 1018频率/Hz ⌒AuA∧M 电磁波家族 无线电波 红外线紫外线x射线Y射线 应用事例 章Y会 A.收音机既可以发射电磁波，也可以接收电磁波 B.胸透机所使用的电磁波频率比雷达用的电磁波频率高 C.无线电波在真空中的传播速度比可见光快 D.我国的北斗卫星导航系统是利用X射线来传递信息的 10.新素养〔物理观念)〕善于动手的小明做了一个小实验：将一张口 香糖包装锡纸剪开，形成中间狭窄的条形，并将锡纸接在5号新 干电池的正负极（如图示），随后，锡纸中间部分竟然快速燃 烧起来。下列说法正确的是 A.电池提供的电能来自于内能 B.锡纸两端的电压为1.5V C.锡纸能燃烧的原因是将热能转化为电能 D.锡纸是绝缘体，不能导电，燃烧是因为被电压击燃的 11.新素材〔社会热点〕2025年央视春晚是一场前所未有的科技盛 宴，让全球观众领略了中国科技创新的无限魅力。在这场盛大 的文化与科技交融的舞台上，人形机器人、航空载人飞行器、新 能源汽车灯光变化以及无人机灯光秀等尖端科技轮番登场，为 观众呈现了一场视觉与科技的双重盛宴。如图所示是无人机在 水平飞行过程中，机上悬挂小球的细线向左偏，且小球与无人机 保持相对静止，不计空气阻力，在飞行过程中， A.小球的机械能一定增大 B.小球的运动状态保持不变 C.无人机导航系统通过电磁波接收定位信号 D.若剪断细线，小球将向左下方运动 小球 Mm 12.新素材〔社会热点〕北京冬奥会运用的技术包含了许多物理知 识。下列说法正确的是 ) 加油站：氢燃料客车与汽油客车相比，每百公里可少排放的二氧化碳约 57.86kg(燃烧1L汽油大约排放二氧化碳2.3kg)。 A.利用干冰汽化吸热的原理来修复磨损的冰面 B.“绿电”包括太阳能发电、生物质能发电和火力发电等 C.氢燃料客车与汽油客车相比，百公里节省汽油大约25.16L D.比赛服不易划破是利用了复合面料具有较高硬度的特性 二、填空题（每空2分，共30分） 13.手机属于移动终端，是可以握在手上的移动电话机。目前已发 展至5G时代。手机的摄像头中有很多感光元件，主要部件为透 镜组（相当于凸透镜），它对光有 (选填“会聚”或“发 散”)作用，感光元件受到光的照射产生电流、电压的变化，传输 到芯片中处理，芯片主要采用 （选填“半导体”“超导 体”或“绝缘体”)材料，手机之间的通信通常利用地球同步卫星 作为中继站，至少 颗地球同步卫星才可以实现全球 通信。 ○全程复习大考卷·物理·九年级全一册 ·35· 14.2020年7月27日，天问一号探测器在飞离地球约 120万公里处回望地球，利用光学导航敏感器对地 球、月球成像，获取了清晰的地月合影，如图所示。 在这幅黑白合影图像中，地球与月球一大一小，均呈新月状，在 茫茫宇宙中相互陪伴。“这是‘天问一号’对自己家园的深情回 眸…”天问一号是利用 和地球操控系统互传信息实 现控制的。首次发现电磁感应现象的科学家是 ,呈新 月状的地球和月亮都是光的 现象。 15.目前，中国教育电视台的两套卫星电视节目是通过国产“东方红 二号甲”通信卫星转发的，卫星转发下行频率为3848MHz和 3928MHz。这两个电磁波的波长分别是 和 (答案保留两位有效数字) 16.潮汐电站利用海水在涨潮和落潮过程中所具有的动能和势能来 发电，潮汐能属于 （选填“可再生”或“不可再生”)能 源，某潮汐电站年发电量可达1.26×1012J,若在冬天给用户供 暖，这些电量能将 kg的水温度升高30℃，若这些电量 改用煤进行火力发电，发电效率为40%，煤的热值为3.0× 10J/kg,则需要用煤 kg。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 17.2023年上海市全年用电量为1849亿千瓦·时，约45%的用电 依赖外部输送，主要通过高压输电网络接入。“向家坝一上海 ±800千伏工程”是全球首个电压等级最高、输送距离最远的特 高压直流工程，输电损耗仅约3%，显著提升能源输送效率。查 阅资料可知： ①远距离输电的导线电阻记为R,电流通过导线会产生一定热 量，形成热损耗； ②导线的热损耗功率P损=PR; ③发电站的输出功率P输是恒定不变的。 (1)请结合上述资料及物理知识写出“远距离输电必须用高压” 的原因： (2)某些材料在极低温下，电阻突然变为零，这种现象叫“超导 现象”，利用超导材料做成输电线有什么优势？ 18.重力储能（如图乙）是一种新型储能方式，它通过提升或放下重物 实现能量的储存或释放，能量转化过程如图甲所示。空白处的能 量形式是 。重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源 的综合开发利用水平。储能系统将2个质量均为3×104kg的重 物从30m高处放回地面的发电过程中，产生的电能为1.44× 10J,则该过程的发电效率是 (g取10N/kg) 电能提升重物、 放下重物，电能 释放能量 输入 储存能量 输出 甲 ·36. ○全程复习大考卷·物理·九年级全一册 三、阅读与计算题（共34分）》 19.（12分)阅读短文，回答问题。 首次实现常温超导 在各种金属导体中，银的导电性能是最好的，但还是有电阻 存在。1911年，物理学家首次在低于-268.98℃的环境中发现 汞的超导现象，即电流可以在超导材料中零电阻通过，这种超导 效应一直是在超低温下才能观察到。2020年10月14日，罗彻 斯特大学研究人员首次在高达15℃的温度下，观察到常温超导 现象。但这次研究人员创造的常温超导材料，也存在严重的限 制，他们观察到的超导现象，是在2670亿帕的压强条件下实现 的，这是和地心处压强相当的超高压条件。 如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处。 在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料，就可以大大 降低由于电阻引起的电能损耗。 (1)超导材料达到一定条件时，其电阻就能降到 2,此 时，若在正常工作的电路中，超导体两端电压为 V。 (2)在低于-268.98℃的环境中，汞的内能 (选填“等 于”“大于”或“小于”)零。 (3)罗彻斯特大学创造的常温超导材料，存在的限制是所需 太高，无法在正常状态下实现。 (4)设想一下，如果“常温常压超导”进入工业化，为了节能，超 导材料 (选填“可以”或“不可以”)用于制造电热 水壶，原因是 20.(12分)中国月球探测车要在月球背面 “鹊桥”卫 登陆，但在月球背面无法与地球上的控地球 0 中 制中心直接联系，因此在2018年5月 月球●背面 发射了中继卫星“鹊桥”，无线电波通过卫星进行中转，为地月 之间通信提供支持。某一时刻，地球、月球、“鹊桥”卫星三者的 位置如图所示，“鹊桥”卫星距离地球约4.5×108m,已知无线电 波在太空的传播速度为3×103m/s,请回答： (1)地球上的人们无法看见月球背面是因为 (填光学现象)，卫星信号不用超声波来 传播是因为 (2)当地球控制中心向“鹊桥”卫星发出无线电波指令，要多长 时间“鹊桥”卫星会收到指令？ (3)“鹊桥”卫星将指令传输给月球背面的探测车时需要0.2s,则 此时“鹊桥”卫星离月球背面的探测车距离有多远？ 21.(10分)如图是某校安装的风光互补路灯。它在有阳 光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机 发电，两者皆备时同时发电，并将电能输送至蓄电池 储存起来，供路灯晚间照明使用（路灯的电能只由蓄 电池供给)。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至 90%会自动停止充电，放电余留20%时会停止电能输出。下表 为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效 率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，风力发电机的 额定输出功率是指风速达到额定风速时风力发电机的输出功 郑 率。（蓄电池充电时效率为80%，放电时能量不损失) 太阳能电池板 风力发电机 蓄电池 路灯 电池板光电转额定发额定输 电池 额定 额定 额定 的面积化效率电风速出功率 容量 电压 电压 功率 0.5m2 20% 6 m/s 120W5.4×106J 12V 12V 60W (1)太阳能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源，风 力发电机是根据 原理工作的。 (2)该校有100盏该型号路灯，假设路灯每晚正常工作10h,一 个月按30天算，一个月消耗的电能是多少？ (3)白天无风时，若太阳光照射到电池板表面上每平方米的功率 为800W,照射2.5h,太阳能电池板输出的电能为多少？ (4)在平均风速为6/s的晚上，风力发电机与路灯同时工作一 绍 晚上（时间为10h),发电机开始工作时蓄电池余留电量为 20%,则在风力发电机工作结束时蓄电池储存的电能是 多少？率：P=P控制+P2=2.2W+6W=8.2W。 21.D【解析】根据焦耳定律可知，超导材料电阻为零，不 (3)要使在燃气浓度达到2%时就报警，此时电路电流 会发热，因此用来做输电导线可以减少电能损耗，故A 为0.3A,气敏电阻的阻值R1”=332, 错误：因为超导材料电阻为零，所以用超导材料做电动 此时电路中的总电阻：R= U=12Y=40,则滑动变 机线圈可以提高电动机的效率，减小不必要的能量损 7=0.3A 耗，故B错误；如果用超导材料来制作电子元件，电子 阻器接入电路中的电阻：R2'=R-R1”=402-332= 元件在通电时将不会发热，可以延长电子元件的使用 7o 寿命且降低电能损耗，同时元件尺寸还可以大大缩小， 答：(2)该报警器在待机时消耗的总电功率为8.2W; 故C错误；电炉丝是利用电流的热效应来工作的，超导 (3)上述报警器在燃气浓度达到2%时就报警，调节滑 材料电阻为零不会发热，故D正确。 动变阻器接入电路中的电阻为72；此时，R1和R2的 22.D23.B 总电阻达到40Ω，电路中的电流达到0.3A,报警器 24.半导体超导C 报警。 25.纳米超导 第二十、二十一章考点梳理与复习 第二十、二十一章学业水平测试 1.B2.A3.B 1.B2.B 4.D【解析】蓝光属于可见光，而蓝牙通信的电磁波是无 1 线电波，不是蓝光，故A错误：由电磁波的波速、波长和 3.A【解析】该微波的周期：T= f=2×10°Hz =5X 频率的关系c=f(c是波速，入是波长，f是频率)可知， 10~10s,故A正确；不同频率的微波，波长不相同，波速相 波速一定时，频率越高，波长越短，蓝牙通信的电磁波频 同，故B错误：微波在真空中的传播速度为3×10m/s,故 率在2.4~2.48×10°Hz,手机通信的电磁波频率在 C错误；微波也存在电磁污染，故D错误。 0.8-0.9×10°Hz,蓝牙通信的电磁波频率比手机通信4.A5.C6.D7.B8.C9.B10.B 的电磁波频率要高，所以蓝牙通信的电磁波波长比手机11.C【解析】由图可知，小球受到非平衡力的作用，运动 通信的电磁波波长短，故B错误；电磁波在真空中的传 状态会发生变化，由于不能确定无人机的飞行方向，无 播速度约为3×108m/s,而不是340m/s,故C错误；蓝 法判断小球是加速还是减速；小球的机械能包括动能 牙通信和手机通信使用的都是电磁波，所有电磁波在真 和重力势能，由于小球与无人机相对静止且水平飞行， 空中的传播速度相同，都约为3×103m/s,故D正确。 高度不变，动能变化，小球的机械能不守恒，但不能确 5.A6.D7.D 定是增大还是减小，故A不符合题意；小球的运动状态 8.A【解析】“炙手可热”属于热传递改变内能，是能量的 由其速度大小和方向决定，虽然小球与无人机保持相 转移，“钻木取火”属于克服摩擦做功，将机械能转化为 对静止，但无人机水平飞行过程中细线向左偏，说明小 内能，所以序号①的实例可以是“钻木取火”，但不能是 球受到了非平衡力的作用，其运动状态发生了改变，故 “炙手可热”，故A错误；电动机带动水泵把水送到高处 B不符合题意；无人机导航系统通常是通过接收卫星 是将电能转化为机械能，所以序号②的实例可以是电动 发射的电磁波信号来进行定位和导航的，故C符合题 机带动水泵把水送到高处，故B正确；植物吸收太阳光 意；若剪断细线，小球由于具有水平方向的速度，且只 进行光合作用是将光能转化为化学能，所以序号③的实 受重力作用，所以小球将做平抛运动，但不能确定是向 例可以是植物吸收太阳光进行光合作用，故C正确；将 左还是向右运动，故D不符合题意。 塑料尺在头发上摩擦后带电是将机械能转化为电能，所 12.C【解析】利用干冰升华吸热的原理能使液态水凝 以序号④的实例可以是将塑料尺在头发上摩擦后带电， 固，从而修复磨损的冰面，故A错误；“绿电”包括太阳 故D正确。 能发电和生物质能发电，火力发电不属于“绿电”，故B 9.B10.C11.D12.C 错误；每百公里可少排放的二氧化碳约57.86kg,相当 13.内不变 于节约汽油的体积V=7,86k3≈25.16L,故C正确； 14.B15.C16.B17.B18.A19.A20.A 2.3 kg/L 比赛服不易划破是利用了复合面料具有较高的强度， 无线电波指令，电磁波传播到“鹊桥”卫星的时间：t= 故D错误。 9-4.5×10m=1.5s0 13.会聚半导体3 v3×108m/s 14.电磁波法拉第直线传播 (3)由0=冫可知，“鹊桥”卫星离月球背面的探测车的 15.0.078m0.076m【解析】因为c=5,所以入= f 距离：s'=t'=3×103m/s×0.2s=6×107m。 答：(2)当地球控制中心向“鹊桥”卫星发出无线电波 所以入= 子=3.848×10°ih=0.078m;X'=分 C .3×108m/s 指令，要1.5s“鹊桥”卫星会收到指令； 3×103m/8≈0.076m。 (3)“鹊桥”卫星将指令传输给月球背面的探测车时需 3.928×10°Hz 要0.2s,此时“鹊桥”卫星离月球背面的探测车距离为 16.可再生1×101.05×10【解析】潮汐能是可以 6×10m。 从自然界中源源不断地得到的能源，属于可再生能源。21.解：(1)可再生电磁感应 某潮汐电站年发电量可达1.26×1012J,若在冬天给用 (2)一个月消耗的电能：W=nPt=100×60W×30× 户供暖，水吸收的热量Q=W=1.26×1012J,水的质量 10×3600s=6.48×10J。 Q *44.2x10j/(kg:℃)x30℃=1×10'kg。 m=- 1.26×102J (3)太阳能电池板的输出功率：P输出=800W/m2× 0.5m2×20%=80W,太阳能电池板输出的电能： 若这些电量改用煤进行火力发电，煤完全燃烧放出的 W输出=P输出41=80W×2.5×3600s=7.2×10J。 热量Q4=g=126x10J=3.15×10,需要用煤 740% (4)蓄电池有效放电量：W放=5.4×10J×(90%- 的质量为m'-=315x10J=1.05×10kg。 20%)=3.78×10J,路灯工作10h消耗的电能： q3.0×107J/kg W2=Pt'=60W×10×3600s=2.16×10°J,风力发电 17.(1)发电站的输出功率是一定的且P输=UⅢ，提高输出 机工作10h蓄电池电能增加量：△W=2P风t'-W2= 电压U,输出电流I减小，因为输电线的热损耗P损= 80%×120W×10×3600s-2.16×106J=1.296× R,输电线的电阻R通常不变，减小输电电流可以降 10J<W放，蓄电池储存的电能：W3=1.296×10J+ 低损耗 5.4×106J×20%=2.376×106J。 (2)减少因输电线的电阻产生的电能损耗 答：(2)一个月消耗的电能是6.48×10°J; 18.机械能80%【解析】重物被提升，高度增大，重力势 (3)太阳能电池板输出的电能为7.2×10J; 能增大，所以机械能增大，因此将电能转化为机械能储 (4)在风力发电机工作结束时蓄电池储存的电能是 存起来；2个重物的重力：G=mg=2×3×104kg× 2.376×106J。 10N/kg=6×10N,重力储能系统对重物做的功： 专项突破一热学实验与计算 W=Gh=6×103N×30m=1.8×10J,重力储能系统 1.(1)秒表(4)不同相同(5)t1>2 (6)环境的温度(7)适量增加冰的质量 放下重物发电的效率：1=×100%=1.4×10J 1.8×10J (8)外卖员的外卖箱要使用保温性能好的材料制作 100%=80%。 2.(1)晶体凝固时温度不变放出(2)10固 19.(1)00(2)大于(3)压强 (3)低(4)变多 (4)不可以根据Q=R,超导材料电阻为零，电流通 3.(1)自下而上温度计的玻璃泡接触了烧杯底部 过超导材料无法产生电热 (2)D(3)吸热 20.解：(1)光在同种均匀介质中沿直线传播真空不能 (4)不会调为小火水沸腾后温度不变，用大火会浪 传声 费燃料，所以调为小火更合理 (2)由)=氵可知，当地球控制中心向“鹊桥”卫星发出 4.(1)84(2)(a)(3)保持不变 (4)b(5)水蒸气液化(6)水银(7)低 ○全程复习大考卷·物理·九年级全一册 ·63·